DE3888308T2

DE3888308T2 - Wärmebeständige, gesinterte Aluminiumlegierung und verfahren zu deren Herstellung.

Info

Publication number: DE3888308T2
Application number: DE3888308T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Horimura; Masao Ichikawa; Seiichi Koike; Noriaki Matsumoto
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1987-12-01
Filing date: 1988-12-01
Publication date: 1994-06-16
Anticipated expiration: 2008-12-02
Also published as: US5022918A; CA1330400C; EP0319295B1; DE3888308D1; EP0319295A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein wärmebeständiges, Aluminiumlegierungssintergut mit einer hohen Temperaturfestigkeit und ein Verfahren zu deren Herstellung.
Es sind herkömmliche wärmebeständige, gesinterte Aluminiumlegierungen bekannt, hergestellt aus Legierungspulvern auf Al- Fe-Basis wie etwa Al-Fe-Ce, Al-Fe-Mo etc. unter Verwendung einer Abschreckverfestigung (siehe japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 52343/86).
Die EP-A-105595 betrifft eine Legierung auf Al-Basis, umfassend 1,5 bis 7,0 Gew.-% Cr, 0,5 bis 2,5 Gew.-% Zr und 4,0 bis 0,25 Gew.-% Mn. Die GB-A-2179369 betrifft eine gesinterte Aluminiumlegierung, umfassend 4 bis 12 % Fe, Cr oder Ni zusammen mit faserigen Keramikmaterialien als Verstärkungsmittel.
Jedoch zeigen die obigen herkömmlichen Legierungen aufgrund ihrer geringen Festigkeit und Dehnbarkeit eine verschlechterte Heißbearbeitbarkeit oder Verarbeitbarkeit bei Heißextrusion. Daher besteht ein Bedürfnis, diese Eigenschaft zu verbessern.
Im Hinblick auf das Vorstehende ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Sintergut vom oben beschriebenen Typ aufzuzeigen, das unter Verwendung einer Aluminiumlegierung mit einer exzellenten Hochtemperaturfestigkeit hergestellt ist, und bei den die Heißbearbeitbarkeit beim Herstellungsverfahren von Teilen verbessert ist.
Um das obige Ziel zu erreichen wird erfindungsgemäß ein wärmebeständiges Aluminiumlegierungssintergut aufgezeigt, umfassend 5 bis 12 Gew.-% Cr, 1,5 bis 10 Gew.-% Fe, Zr und gegebenenfalls wenigstens ein Element ausgewählt von Co, Ni, Mn, V, Ce, Ti, Mo, La, Nb, Y und Hf, worin der Fe-Gehalt in einem Bereich von 1 bis 5 Gew.-% und der Zr-Gehalt in einem Bereich von 0,5 bis 3 Gew.-% ist und der Rest aus Al und Verunreinigungen. Der Rest kann beispielsweise aus Al bestehen, das unvermeidbare Verunreinigungen enthält.
Weiter wird erfindungsgemäß eine faserverstärkte wärmebeständiges Aluminiumlegierungssintergut aufgezeigt, umfassend eine Matrix, hergestellt aus einer Aluminiumlegierung, die 5 bis 12 Gew.-% Cr, 1,5 bis 10 Gew.-% Fe, Zr und gegebenenfalls wenigstens ein Element aufweist, das ausgewählt ist aus Co, Ni, Mn, V, Ce, Ti, Mo, La, Nb, Y und Hf, worin der Fe-Gehalt in einem Bereich von 1 bis 5 Gew.-% ist und der Zr-Gehalt in einem Bereich von 0,5 bis 3 Gew.-% ist und der Rest aus Al und Verunreinigungen; und worin eine Verstärkungsfaser als eine kurze Faser mit einer Faservolumenfraktion im Bereich von 2 bis 30 % vorliegt.
Mit der obigen Zusammensetzung kann man die Heißbearbeitbarkeit beim Herstellungsverfahren des Sinterguts verbessern und das Sintergut mit einer exzellenten Hochtemperaturfestigkeit versehen.
Wenn Legierungselemente der Aluminiummatrix in Konzentrationen über der Festlösungsgrenze hinzugefügt und darin gelöst werden, und wenn feine Präzipitate und Kristallisate, die aus Legierungselementen und der Matrix bestehen, in der Matrix verteilt sind, kann man die sich ergebende Aluminiumlegierung verstärken. In diesem Fall sind die Präzipitate u. dgl. bei Umgebungstemperatur stabil, aber ein durch die Präzipitate u. dgl. vorgesehener Verstärkungseffekt geht mit steigender Temperatur graduell verloren, weil sie in der Matrix gelöst werden oder koaleszieren. Die Lösungsrate der Präzipitate u. dgl. in der Matrix hängt in erster Linie von dem Diffusionskoeffizienten (cm²/sec.) der Legierungselemente in der Aluminiummatrix ab, und daher muß man, um die Wärmebeständig keit der gesinterten Aluminiumlegierung zu verbessern, Legierungselemente mit einem kleinem Diffusionskoeffizienten verwenden.
Erfindungsgemäß kann als ein Legierungselement mit einem kleinen Diffusionskoeffizient Cr (mit einem Diffusionskoeffizienten in Aluminium von 10&supmin;¹&sup6; bis 10&supmin;¹&sup5; cm²/sec.) verwendet werden, und daher kann man die Wärmebeständigkeit des resultierenden Sinterguts verbessern.
Die Legierungselemente mit einer ähnlichen Funktion wie die von Cr umfassen Co, Ni, Mn, Zr, V, Ce, Fe, Ti, Mo, La, Nb, Y und Hf. Die Verwendung wenigstens eines davon gewählten Elements in Kombination mit Chrom ermöglicht es weiter, die Wärmebeständigkeit des resultierenden Sinterguts zu verbessern.
Es sollte herausgestellt werden, daß man bei der Herstellung eines Pulvers eine ausreichend große Kühlrate vorsehen muß, weil die mechanischen Eigenschaften des resultierenden Sinterguts verschlechtert werden, wenn die Präzipitate koaleszieren. Eine dies Erfordernis erfüllende Kühlrate liegt im Bereich von 102 bis 106ºC/sec.. Mit einer Kühlrate in diesem Bereich kann man den Maximaldurchmesser der Präzipitate u. dgl. im Bereich von 10 um oder weniger steuern.
Die Funktion jedes Legierungselements und der Grund, warum die Menge jedes zugefügten Legierungselements begrenzt ist, sind wie folgt
Cr: Dieses Legierungselement wirkt zur Verbesserung der Umgebungstemperaturfestigkeit und der Hochtemperaturfestigkeit des sich ergebenden Sinterguts und zur Verbesserung der Kriechcharakteristik. Wenn jedoch die zugefügte Menge weniger als 5 Gew.-% ist, sind die Umgebungs- und Hochtemperaturfestigkeiten verringert. Wenn andererseits die zugefügte Menge 12 Gew.-% überschreitet, sind die Festigkeit und die Dehnbarkeit verringert, was die Heißbearbeitbarkeit verschlechtert.
Co, Ni, Mn, Zr, V, Ce, Fe, Ti, Mo, La, Nb, Y, Hf: Diese Legierungselemente wirken zur Verbesserung der Umgebungs- und Hochtemperaturfestigkeiten des sich ergebenden Sinterguts. Wenn sie jedoch im Übermaß hinzugefügt werden, sind die Festigkeit und Dehnbarkeit verschlechtert und die Warmbearbeitbarkeit ist herabgesetzt. Daher ist deren zugefügte Menge auf weniger als 10 Gew.-% begrenzt. In diesem Fall ist der untere Grenzwert der zugefügten Menge etwa 1,5 Gew.-%.
Bei Sintergut mit Hinzugabe von Fe und Zr, ausgewählt aus den oben beschriebenen verschiedenen Legierungselementen, wirkt Fe zur Verbesserung der Umgebungstemperaturfestigkeit, der Hochtemperaturfestigkeit und dem Young's Modul. Wenn jedoch die hinzugefügte Menge von Fe weniger als 1 Gew.-% ist, ist die Wirkung der Fe-Zugabe kleiner. Wenn andererseits die hinzugefügte Menge von Fe 5 Gew.-% überschreitet, steigt die Kerbempfindlichkeit, und die Elongation ist ebenfalls vermindert.
Zr wirkt zur Verbesserung der Festigkeit, der Dehnbarkeit und der Kriechcharakteristik. Zr verbessert weiter die Hochtemperaturfestigkeit durch einen alterungsbedingten Verhärtungsmechanismus. Wenn jedoch die hinzugefügte Menge von Zr weniger als 0,5 Gew.-% ist, ist der oben beschriebene Effekt kleiner. Wenn andererseits die Menge 3 Gew.-% überschreitet, sind die Festigkeit und Dehnbarkeit verringert.
Eine Faservolumenfraktion (Vf) für die in den oben beschriebenen Bereich fallende Kurzfaser ist für eine ausreichende Faserverstärkungskapazität geeignet. Wenn die Faservolumenfraktion kleiner als 2 % ist, kann die Faserverstärkungskapazität nicht erreicht werden. Andererseits bewirkt jede 30 % überschreitende Faservolumenfraktion eine Versprödung, eine Verschlechterung der Maschinenbearbeitbarkeit u. dgl. in dem sich ergebenden Sintergut.
Darüber hinaus wird erfindungsgemäß ein Verfahren aufgezeigt zur Herstellung eines faserverstärkten wärmebeständigen Aluminiumlegierungssinterguts, bestehend aus einer Aluminiumlegierungsmatrix und Whiskern aus in der Matrix verteiltem Siliciumcarbid, umfassend die Schritte: Mischen eines Aluminiumlegierungspulvers mit Whiskern aus Siliciumcarbid, während man sie gleichzeitig unter Verwendung eines mechanischen Dispersionsprozesses pulverisiert, um hierdurch ein Kompositpulver herzustellen, das aus der Aluminiumlegierung und den Whiskern aus Siliciumcarbid besteht, wobei das Aluminiumlegierungspulver 5 bis 12 Gew.-% Cr, 1,5 bis 10 Gew.-% Fe, Zr und gegebenenfalls wenigstens ein Element umfaßt, ausgewählt aus Co, Ni, Mn, V, Ce, Ti, Mo, La, Nb, Y und Hf, worin der Fe-Gehalt in einem Bereich von 1 bis 5 Gew. -% ist und der Zr- Gehalt in einem Bereich von 0,5 bis 3 Gew.-% ist, und der Rest Al und Verunreinigungen, und dann Aussetzen des Kompositpulvers einer Sinterbehandlung. Hier ist der Whisker passenderweise ein dünner nadelartiger oder stiftartiger Einzelkristall.
Der bei der vorliegenden Erfindung angewendete mechanische Dispersionsprozeß ist ein Verfahren zum mechanischen Mischen der zu behandelnden Pulver, während diese gleichzeitig pulverisiert werden. Durch Verwendung dieses Verfahrens werden das Aluminiumlegierungspulver und die Whisker aus Siliciumcarbid gemischt und pulverisiert, um ein Kompositpulver herzustellen, das Whisker aus Siliciumcarbid mit einem verkleinerten Aspektverhältnis (Faserlänge/Faserdurchmesser) enthält, die in der Aluminiumlegierungsmatrix gleichförmig verteilt sind.
Die Sinterbehandlung dieses Kompositpulvers ermöglicht, daß die Whisker aus Siliciumcarbid über die Gesamtmatrix gleichmäßig verteilt sind.
Darüber hinaus besteht gemäß der obigen Technik kein Erfordernis für einen Entkopplungsvorgang der Siliciumcarbid- Whisker oder für einen Screening-Vorgang zur Entfernung nicht geöffneter Coaggregate. Daher ist es mit diesem Verfahren möglich, die Anzahl der zur Erzeugung eines Sinterguts erforderlichen Schritte zu verringern und auch die Ausbeute der Siliciumcarbid-Whisker zu verbessern, um hierdurch die Herstellungskosten des Sinterguts zu verringern.
Die obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nun durch Lesen der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
Fig. 1 zeigt in einem Graph eine Beziehung zwischen der Erwärmungstemperatur und der Härte eines Sinterguts;
Fig. 2 zeigt in einem Graph eine Beziehung zwischen der Hochtemperaturretentionszeit und der Härte des Sinterguts;
Fig. 3 ist eine perspektivische Schnittansicht eines wesentlichen Abschnitts einer Vibrationsmühle;
Fig. 4 ist eine perspektivische Schnittansicht eines wesentlichen Abschnitts einer Hochenergiekugelmühle;
Fig. 5A ist eine Mikrophotographie, die eine Struktur eines Kompositpulvers zeigt;
Fig. 5B ist eine Mikrophotographie, die eine Struktur eines erfindungsgemäßen Sinterguts zeigt; und
Fig. 6 ist eine Mikrophotographie, die eine Struktur eines unter Verwendung des herkömmlichen Verfahrens hergestellten Sinterguts zeigt.
Die Herstellung einer wärmebeständigen gesinterten Aluminiumlegierung wird im Prinzip durchgeführt in Aufeinanderfolge durch Schritte der Herstellung eines Aluminiumpulvers, deren Grünkörperbildung und deren Heißextrusion. In diesem Fall wird das Sintern des Aluminiumpulvers in dem Heißextrusionsprozeß durchgeführt.
Ein Gaszerstäubungsprozeß, ein Rollprozeß, ein Zentrifugensprühprozeß o. dgl. können zur Herstellung des Aluminiumpulvers verwendet werden. Die Kühlrate ist in diesem Fall 10² bis 10&sup6; ºC/sec..
Ein Vakuumdruckformprozeß, ein CIP-Prozeß (kalter hydrostatischer Druckprozeß), ein monoaxialer Druckprozeß o. dgl. können für die Grünkörperbildung des Pulvers verwendet werden.
Wenn während der Erwärmung bei der Heißextrusion eine Anti- Oxidierung des Grünkörpers vorgesehen sein soll, kann dessen Erwärmung in einer Inertgasatmosphäre durchgeführt werden, wie etwa Argongas und/oder Stickstof fgas.
In einigen Fällen kann der Grünkörper vor dem Heißextrusionsprozeß einer Sinterbehandlung ausgesetzt werden. Ein Heißpreßprozeß, ein HIP-Prozeß (heißer hydrostatischer Preßprozeß) o. dgl. können für diese Behandlung verwendet werden.
Kurzfasern (einschließlich Whisker) als eine Verstärkungsfaser in dem sich ergebenden faserverstärkten Sinterkörper umfassen SiC, Aluminium, Si&sub3;N&sub4; und Kohlenstoffwhisker, sowie zerhacktes SiC, zerhacktes Aluminium, zerhacktes Si&sub3;N&sub4; und zerhackte Kohlenfasern u. dgl..
Der mechanische Dispersionsprozeß kann unter Verwendung einer in Fig. 3 gezeigten Vibrationsmühle 1 oder einer in Fig. 4 gezeigten Hochenergiekugelmühle 2 durchgeführt werden.
Die Vibrationsmühle 1 ist so konstruiert, daß ein rostfreier Stahltopf 4, der eine große Anzahl rostfreier Stahlkugeln 3 enthält, um seine Achse gedreht und radial vibriert wird.
Die Hochenergiekugelmühle 2 ist aus rostfreien Rührflügeln 5 konstruiert, die in einem rostfreien Topf 4 angeordnet sind, der eine große Anzahl rostfreier Stahlkugeln 3 enthält.

Beispiel 1

Aluminiumlegierungspulver eines Partikeldurchmessers von 105 um oder weniger und mit in Tabelle I angegebenen Zusammensetzungen werden unter Bedingungen unter Kühlrate von 10² bis 10³ ºC/sec. unter Verwendung eines He-Gaszerstäubungsprozesses erzeugt.
Dann wurden die einzelnen Legierungspulver verwendet, um eine Mehrzahl Grünkörper mit einem Durchmesser von 50 mm und einer Länge von 100 mm unter einer Druckkraft von 4000 kg/cm² (3,92 × 10&sup6; MPa) unter Verwendung eines CIP-Prozesses herzustellen.
Dann wurde jeder Grünkörper in einem Weichofen bei 450ºC in einer Ar-Gasatmosphäre angeordnet und für eine Stunde belassen, um eine Entgasungsbehandlung zu bewirken, gefolgt durch eine Heißextrusion unter Bedingungen einer Erwärmungstemperatur von 450ºC und einem Extrusionsverhältnis von 14, um hierdurch Sinterkörper A&sub1; bis A&sub4; und a&sub1; bis a&sub4; zu erhalten. Tabelle I Sinterkörper Chemische Bestandteile (Gew.-%) Rest
In den Sinterkörpern A&sub1; bis A&sub4; und a&sub1; bis a&sub4; entspricht der Sinterkörper A&sub2; dem erfindungsgemäßen, und die Sinterkörper A&sub1; A&sub3;, A&sub4; und a&sub1; bis a&sub4; entsprechen den Vergleichsbeispielen. Das Vergleichsbeispiel a&sub5; ist ein Gußgegenstand.
Prüfstücke wurden von den einzelnen Sinterkörpern A&sub1; bis A&sub4; und a&sub1; bis a&sub4; und dem Gußgegenstand a&sub5; weggeschnitten und einer Zugprüfung ausgesetzt, um die in Tabelle II angegebenen Ergebnisse zu erhalten. "Annehmbar" in der Bewertungssäule in Tabelle II stellt diejenigen dar, die eine gute Warmbearbeitbarkeit aufweisen mit einer Zugfestigkeit von über 30 kg/mm² (294 MPa) bei einer Temperatur von 300ºC und einer 1 % überschreitenden Streckung, und diejenigen, die diese Erfordernisse nicht erfüllen, wurden mit "fehlerhaft" bezeichnet. Tabelle II Sinterkörper Zugfestigkeit Streckung*1 M.D.*2 annehmbar fehlerhaft *1 Streckung *2 Maximaldurchmesser des Kristallisats und Präzipitats *3 Umgebungstemperatur
Wie es beim Vergleich der Sinterkörper A&sub1; bis A&sub4; mit Beispielen a&sub1; bis a&sub5; ersichtlich, ist bei den Sinterkörpern A&sub1; bis A&sub4; der Maximaldurchmesser der Kristallisate und Präzipitate kleiner und sind die Festigkeiten bei Umgebungstemperatur, 200ºC und 300ºC im Vergleich mit denjenigen der Beispiele a&sub1; bis a&sub5; ausreichend groß. Beispielsweise überschreitet die Zugfestigkeit bei 300ºC 35 kg/cm² (343 MPa). Die Streckung überschreitet ebenfalls 1 %, obwohl die Heißbearbeitbarkeit gut ist.
Wie es aus dem Vergleich der Sinterkörper A&sub1; bis A&sub3; mit dem Beispiel a&sub1; ersichtlich, ist, wenn die Nettomengen der Legierungselemente außer Cr übermäßig sind, d.h. mehr als 10 % im Gesamten, die Zugfestigkeit bei Umgebungstemperatur, 200ºC und 300ºC verringert, und die Streckung ist ebenfalls verlorengegangen, was eine signifikante Versprödung zur Folge hat.
Wie aus dem Vergleich der Sinterkörper A&sub1; bis A&sub4; mit a&sub2; ersichtlich, ist, wenn keine Legierungselemente außer Cr hinzugefügt werden, die Streckung verbessert, aber die Zugfestigkeit bei Umgebungstemperatur, 200ºC und 300ºC ist mit steigender Temperatur geringer und vermindert.
Weil das Vergleichsbeispiel a&sub5; ein Gußgegenstand ist, ist der Maximaldurchmesser der Kristallisate und Präzipitate größer, und aufgrund dessen ist die Streckung merklich verringert, und die Zugfestigkeit ist ebenfalls kleiner. Dies bedeutet, daß selbst mit einer Legierung mit einer in einen bestimmten Zusammensetzungsbereich fallenden Zusammensetzung der Maximaldurchmesser der Kristallisate und Präzipitate auf einen geringeren Pegel gesteuert werden sollte.
Aus den Vergleichsbeispielen a&sub3; und a&sub4; ist ersichtlich, daß jede Überschußmenge von hinzugefügtem Cr einen Streckungsverlust ergibt, was eine beträchtliche Versprödung bewirkt.7

Beispiel 2

Aluminiumlegierungspulver mit in Tabelle III angegebenen Zusammensetzungen wurden in einem dem Beispiel 1 ähnlichen Prozeß erzeugt, und die einzelnen Legierungspulver wurden zur Erzeugung von Sinterkörpern B&sub1; bis B&sub1;&sub0; und b&sub1; unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 erzeugt. Tabelle III Sinterkörper Chemische Bestandteile (Gew.-%) Härte vor dem Test (Hmv) nach dem Test Rest
In den Sinterkörpern B&sub1; bis B&sub1;&sub0; und b&sub1;, entspricht B&sub7; dem erfindungsgemäßen, und B&sub1; bis B&sub6;, B&sub8; bis B&sub1;&sub0; und b&sub1; entsprechen Vergleichsbeispielen.
Teststücke wurden von den einzelnen Sinterkörpern B&sub1; bis B&sub1;&sub0; und b&sub1; abgeschnitten und auf Änderungen der Härte durch Erwärmung geprüft, um die in Tabelle III angegebenen Ergebnisse zu erzielen. In diesem Fall ist die Erwärmungstemperatur 300ºC und die Retentionszeit ist 100 Stunden.
Aus Tabelle III ist ersichtlich, daß die Verwendung von Cr in Kombination mit anderen Legierungselementen auch nach Erwärmung eine Verbesserung der Härte ergibt und die Härte relativ hoch beibehält. Die Sinterkörper B&sub1;, B&sub8; und B&sub1;&sub0; haben aufgrund der Erwärmung eine relativ kleine Minderung der Härte.

Beispiel 3 (Bildet keinen Teil der Erfindung)

Aluminiumlegierungspulver mit einem Partikeldurchmesser von 105 um oder weniger und Zusammensetzungen gemäß Tabelle IV wurden in einer zu Beispiel 1 ähnlichen Weise erzeugt, und die einzelnen Legierungspulver wurden zur Erzeugung von Sinterkörpern D&sub1; bis D&sub6; und d&sub1; bis d&sub3; unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 verwendet. Tabelle IV Sinterkörper Chemische Bestandteile (Gew.-%) Beispiel d&sub4; ist ein Gußgegenstand.
Teststücke wurden von den einzelnen Sinterkörpern D&sub1; bis D&sub6; und d&sub1; bis d&sub3; und dem Gußgegenstand d&sub4; abgeschnitten und einem Zugtest unterworfen, um die in Tabelle V angegebenen Ergebnisse zu erzielen. Die Bewertung in Tabelle V ist wie in Beispiel 1 definiert. Beispiel V Sinterkörper Zugfestigkeit Streckung M.D.*2 Bewertung annehmbar fehlerhaft *1 Streckung *2 Maximaldurchmesser des Kristallisats und Präzipitats *3 Umgebungstemperatur

Beispiel 4

Aluminiumlegierungspulver mit einem Durchmesser von weniger als 105 um und Zusammensetzungen gemäß Tabelle VI wurden in einer zu Beispiel 1 ähnlichen Weise erzeugt, und die einzelnen Legierungspulver wurden zur Erzeugung von Sinterkörpern E&sub1;, E&sub2; und e&sub1; bis e3/8 unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 verwendet. Tabelle VI Sinterkörper Chemische Bestandteile Zugfestigkeit Str. Heißbearbeitbarkeit gut mittel schlecht Str. = Streckung A.T. = Umgebungstemperatur
Bei den Sinterkörpern E&sub1; , E&sub2; und e&sub1; bis e&sub3;, entsprechen E&sub1; und E&sub2; der Erfindung und e&sub1; bis e&sub3; entsprechen Vergleichsbeispielen.
Teststücke wurden von den einzelnen Sinterkörpern E&sub1; , E&sub2; und e&sub1; bis e&sub3; abgeschnitten und einem Zugtest unterworfen, um die in Tabelle VI angegebenen Ergebnisse zu erzielen. Die Heißbearbeitbarkeit in Tabelle VI wurde anhand der Gegenwart oder dem Fehlen von Brüchen in den Sinterkörpern durch die Extrusion bewertet.
Wie aus Tabelle VI hervorgeht, haben die Sinterkörper E&sub1; und E&sub2; gemäß der Erfindung, die in einer bestimmten Menge hinzugefügtes Cr, Fe und Zr enthalten, jeweils eine hohe Festigkeit bei Umgebungs- und hohen Temperaturen und eine mäßige Streckung und haben eine gute Heißbearbeitbarkeit.
Wie aus den Vergleichsbeispielen e&sub1; bis e&sub3; hervorgeht, ergibt ein Erhöhen der Menge an Cr eine verbesserte Zugfestigkeit bei Umgebungstemperatur und bei 300ºC, jedoch eine verminderte Streckung. Insbesondere ist eine Cr-Menge von 15 Gew.-%, die 12 Gew.-% überschreitet, die Streckung merklich verringert, und die Warmbearbeitbarkeit ist schlecht.
Die Zugabe von Fe wirkt zur Verbesserung der Zugfestigkeit bei Umgebungs- und erhöhten Temperaturen, und dieser Effekt ist groß im Vergleich mit einem Effekt bei Zugabe von Cr.
Wenn jedoch die hinzugefügte Menge an Fe 5 Gew.-% überschreitet, ist die Streckung merklich verringert und die Heißbearbeitbarkeit ist schlecht.
Die Streckungscharakteristik und Heißbearbeitbarkeit, die durch Hinzugabe von Fe verringert ist, kann durch Zugabe von Zr kompensiert werden. Wenn jedoch die hinzugefügte Menge von Zr 3 Gew.-% überschreitet, zeigt sich ein solcher Kompensationseffekt durch Zr nicht. Die Zugabe von Zr verbessert weiter die Zugfestigkeit bei Umgebungs- und erhöhten Temperaturen.

Beispiel 5

Aluminiumlegierungspulver mit einem Durchmesser von 105 um oder weniger und Zusammensetzungen gemäß Tabelle VII wurden in einer zu Beispiel 1 ähnlichen Weise erzeugt, und die einzelnen Legierungspulver wurden zum Erzeugen von Sinterkörpern F&sub1; bis F&sub3; und f&sub1; bis f&sub3; unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 verwendet. Jedoch wurde in der Heißextrusion das Extrusionsverhältnis bei 12 eingestellt. Tabelle VII Sinterkörper Chemische Bestandteile (Gew.-%) Rest
In den Sinterkörpern F&sub1; bis F&sub3; und f&sub1; bis f&sub3; entsprechen F&sub1; bis F&sub3; der Erfindung und f&sub1; bis f&sub3; entsprechen den Vergleichsbeispielen. Der Sinterkörper F&sub2; hat die gleiche Zusammensetzung wie der in Tabelle IV angegebene Sinterkörper E&sub2;.
Teststücke würden von den einzelnen Sinterkörpern F&sub1; bis F&sub3; und f&sub1; bis f&sub3; abgeschnitten und drei Alterungstests unterworfen, in denen sie für jeweils zehn Stunden bei Erwärmungstemperaturen von 300ºC, 400ºC und 500ºC gehalten wurden. Die einzelnen Teststücke wurden vor und nach dem Altern einem Zugtest bei 300ºC ausgesetzt, um die in Tabelle VIII angegebenen Ergebnisse zu erzielen. In Tabelle VIII entspricht B der Zugfestigkeit (in kg/mm²) [× 9,8 MPa] und E entspricht der Streckung (in %). Tabelle VIII Sinterkörper nach der Alterung Behandlungsbedingung vor der Alterung
Aus dem Vergleich der Sinterkörper F&sub1; und F&sub2; gemäß der Erfindung mit dem Sinterkörper f&sub1; des Vergleichsbeispiels ist ersichtlich, daß bei Anstieg der Fe-Menge die Zugfestigkeit ansteigt, ob nun die Alterungsbehandlung durchgeführt wurde oder nicht, aber die Streckung verringert ist.
Aus dem Vergleich der Sinterkörper F&sub2; und F&sub3; gemäß der vorliegenden Erfindung mit dem Sinterkörper f&sub2; des Vergleichsbeispiels ist es ersichtlich, daß bei Anstieg der Cr-Menge die Zugfestigkeit ansteigt, ob nun die Alterungsbehandlung durchgeführt wurde oder nicht, aber die Streckung verringert ist.
In all den erfindungsgemäßen Beispielen und in den Vergleichsbeispielen dient die Zugabe von Zr zur Erhöhung der Zugfestigkeit eines sich ergebenden Sinterkörpers, ob die Alterungsbehandlung durchgeführt wird oder nicht, und insbesondere haben diejenigen, die einer Alterungsbehandlung bei 400ºC ausgesetzt wurden, eine größere Wirkung beim Festigkeitsnachweis.
Aus dem Vergleich der Vergleichsbeispiele f&sub2; und f&sub3; mit anderen ist ersichtlich, daß bei wenig hinzugefügter Cr-Menge der durch die Alterungsbehandlung erreichte Festigkeitsverbesserungseffekt kleiner ist, und die Minderung der Zugfestigkeit bei der Erwärmung bis 550ºC größer ist.
In Hinblick auf die Unterschiede in der Zugfestigkeit aller Sinterkörper aufgrund Durchführung oder Nicht-Durchführung der Alterungsbehandlung ist ersichtlich, daß die Verbesserung der Zugfestigkeit bei 300ºC nicht erwartet werden kann, und die Zugfestigkeit bei einer Alterungstemperatur von 550ºC verringert ist.
Der erfindungsgemäße Sinterkörper wurde bei 25ºC, 100ºC, 200ºC, 300ºC, 400ºC und 500ºC für eine Periode von bis zu einer Stunde gehalten und nach Abkühlung auf dessen Oberflächenhärte geprüft (Mikro-Vickers-Härte Hmv; eine Last von 300 g), wodurch man die in Fig. 1 gezeigten Ergebnisse erhielt.
Fig. 1 zeigt, daß die Härte bei einer Erwärmungstemperatur von 350ºC oder mehr ansteigt und den Maximalpegel bei einer Erwärmungstemperatur von 450ºC erreicht, wobei man eine ausreichend große Härte auch bei einer Erwärmungstemperatur von 500ºC erreicht.
Weiter wurde der erfindungsgemäße Sinterkörper auf die Beziehung zwischen der Retentionszeit und der Oberflächenhärte (Mikro-Vickers-Härte Hmv; ein Last von 300 g) bei Erwärmungstemperaturen von 400ºC, 450ºC und 500ºC geprüft, wobei man die in Fig. 2 gezeigten Ergebnisse erhielt. Eine Linie X entspricht dein Fall bei 400ºC, eine Linie Y entspricht dem Fall bei 450ºC und eine Linie Z entspricht dem Fall bei 500ºC.
Wie aus Fig. 2 zu entnehmen, erreicht die Härte den Maximalpegel 217 Hmv bei einer Retentionszeit von 10 Stunden bei einer Erwärmungstemperatur von 400ºC, den Maximalpegel 214 Hmv bei einer Retentionszeit von einer Stunde bei einer Erwärinungstemperatur von 450ºC und den Maximalpegel 211 Hmv bei einer Retentionszeit von 15 Minuten bei einer Erwärmungstemperatur von 500ºC.
Aus den Fig. 1 und 2 kann weiter entnommen werden, daß ein optimaler Temperaturbereich für die Alterungsbehandlung bei 350 bis 500ºC liegt.
Wenn die Erwärmungstemperatur statt auf einen höheren Pegel auf einen niedrigeren Pegel eingestellt ist, kann man die Maximalhärte größer machen, aber man braucht für diesen Zweck eine längere Retentionszeit. Wenn man in Betracht zieht, daß eine eine Erwärmungstemperaturdifferenz begleitende Maximalhärtedifferenz gering ist, so ist es jedoch in Hinblick auf die Verbesserung der Produktivität angebracht, die Erwärmungstemperatur zu erhöhen und die Retentionszeit zu verkürzen.
Der Alterungseffekt schreitet im Verlauf der Vorerwärmung und der Heißextrusion des Grünkörpers fort und daher ist es nicht erforderlich, eine besondere Alterungsbehandlung in Abhängigkeit von der Vorerwärmungstemperatur, der Bearbeitungszeit und der Bearbeitungstemperatur des Grünkörpers durchzuführen.

Beispiel 6

Aluminiumlegierungpulver mit in Tabelle IX angegebenen Zusammensetzungen wurden unter einer Bedingung einer Kühlrate von 10² bis 10³ ºC/sek unter Verwendung eines He-Gaszerstäubungsprozesses erzeugt.
Ein Lösungsmittel wurde mit einem SiC-Whisker vermischt, um eine Öffnungs- oder Entkopplungsbehandlung zu bewirken. In diesem Fall sind die bevorzugten Lösungsmittel von einer Sorte mit einer geringen Viskosität, die mit den genannten Legierungspulvern nicht reagieren und einen niedrigen Siedepunkt haben. Das hier verwendete Lösungsmittel war ein Gemisch aus Aceton und 13 % n-Butanol.
Das geöffnete oder entkoppelte SiC-Whisker wurde mit den einzelnen Legierungspulvern vermischt, um verschiedene Grünkörpermaterialien vorzusehen. In diesem Fall war die Faservolumenfraktion (Vf) des SiC-Whiskers bei 20 % eingestellt.
Die obigen Materialien wurden unter Benutzung eines Vakuumdruckgußprozesses zur Erzeugung einer Mehrzahl von Grünkörpern verwendet. Die Gießbedingungen waren eine Druckkraft von 180 kg/mm² (1764 MPa) und eine Druckretentionszeit von einer Minute. Nach dem Guß wurde jeder Grünkörper einer Trocknungs behandlung in einem Vakuum bei 80ºC für 10 Stunden ausgesetzt.
Jeder Grünkörper wurde in einem extrem dünnen Gummibeutel angeordnet und einem CIP-Prozeß ausgesetzt, um ein Zwischenprodukt zu erzeugen. Die Produktionsbedingungen waren eine Druckkraft von 4000 kg/mm² (3,92 × 10&sup4; MPa) und eine Druckretentionszeit von einer Minute.
Das Zwischenprodukt wurde bei 450ºC für eine Stunde einer Entgasungsbehandlung ausgesetzt.
Das resultierende Zwischenprodukt wurde zum Erzeugen eines Sinterkörpers einem HIP-Prozeß ausgesetzt. Die Produktionsbedingungen waren eine Druckkraft von 2000 Atmosphärendruck (2,0265 × 10&sup8; Pa), eine Erwärmungstemperatur von 450ºC und eine Druckretentionszeit von einer Stunde.
Der Sinterkörper wurde verwendet, um durch einen Heißextrusionsprozeß einen stangenartigen, mit dem SiC-Whisker verstärktem Aluminiumlegierungssinterkörper zu erzeugen. Die Extrusionsbedingungen waren eine Erwärmungstemperatur von 450 bis 490ºC und ein Extrusionsverhältnis von 10 oder mehr.
Die Zusammensetzungen und physikalischen Eigenschaften der durch das obige Verfahren erzeugten erfindungsgemäßen Sinterkörper G&sub1; bis G&sub6; sind in Tabelle IX angegeben. Tabelle IX Sinterkörper Chemische Bestandteile (Gew.-%) SiC-Whisker Vf (%) Zugfestigkeit und Streckung A.T.*1 B (kg/mm²) &epsi; (%) Maximaldurchmesser der Präzipitate und Kristallisate (um) Rest *1 Umgebungstemperature
Wie aus Tabelle IX ersichtlich, haben die erfindungsgemäßen Sinterkörper G&sub1; bis G&sub6; eine ausgezeichnete Zugfestigkeit und Streckung bei Umgebungstemperatur und bei erhöhter Temperatur (300ºC). In diesem Fall soll der Maximaldurchmesser der Präzipitate und Kristallisate 10 um oder weniger sein.
Tabelle X zeigt physikalische Eigenschaften der als Matrix verwendeten Aluminiumlegierungen, das sind die Sinterkörper E&sub1;, E&sub2; und e&sub1; bis e&sub3;, die in der obigen Tabelle VI angegeben sind. Der Zugtest wurde bei Umgebungstemperatur durchgeführt. Tabelle X Legierung (Sinterkörper) Zugfestigkeit nach Alterung (kg/mm²)/(×9,8MPa), bei Umgebungstemperatur Behandlungsbedingung Härte (Hmv) T.U.T. = thermisch unbehandelt T.T. = thermisch behandelt
Wie aus den Tabellen VI und X ersichtlich, haben die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Aluminiumlegierungen E&sub1; und E&sub2; eine ausgezeichnete Zugfestigkeit bei Umgebungstemperatur und erhöhten Temperaturen und haben eine relativ große Streckung und weiter eine gute Heißbearbeitbarkeit. Darüber hinaus kann die Zugfestigkeit bei Umgebungstemperatur wesentlich erhöht werden, insbesondere durch Einstellen der Alterungsbedingungen bei 400ºC und 10 Stunden, und weiter kann die sich durch die thermische Behandlung ergebende Härte verstärkt werden.
Die Legierung E&sub2; hat die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Eigenschaften und daher wird bei der Erzeugung des faserverstärkten Sinterkörpers G&sub2; empfohlen, daß die Vorgänge einer Entgasungsbehandlung, einer HIP-Behandlung, einer Heißextrusion u. dgl. bei einer Temperatur von 300 bis 500ºC, bevorzugt 400 bis 500ºC durchgeführt werden. Weiter kann man bei einer Temperatur in dein obigen Bereich eine thermische Behandlung durchführen.
Tabelle XI zeigt eine Beziehung zwischen dem Maximaldurchmesser der Legierung in einer Pulverform und die physikalischen Eigenschaften des aus der Legierung E&sub2; und dem SiC-Whisker init einer Faservolumenfraktion (Vf) von 20 % gebildeten Sinterkörpers G&sub2;. Der Sinterkörper G&sub2; wurde durch die oben beschriebene Prozedur erzeugt. In diesem Fall sind die Extrusionsbedingungen eine Erwärmungstemperatur von 450ºC und ein Extrusionsverhältnis von 20. Tabelle XI Maximaldurchmesser (um) relative Dichte (%) Zugfestigkeit (kg/mm²)/[×9.8 MPa], bei Umgebungstemperatur Streckung (%) Bewertung gut annehmbar fehlerhaft * Ein Wert des Maximaldurchmessers der Legierungsprobe
Aus Tabelle XI geht hervor, daß wenn der Maximaldurchmesser der Legierung E&sub2; 105 um oder weniger, bevorzugt 40 um oder weniger ist, man einen Sinterkörper G&sub2; mit ausgezeichneten Eigenschaften herstellen kann.
Tabelle XII zeigt eine Beziehung zwischen dem Extrusionsverhältnis und den Eigenschaften bei der Herstellung eines Sinterkörpers unter Verwendung eines Pulvers aus der Legierung E&sub2; mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 20 um. Tabelle XII Bewertung schlecht mittel gut fehlerhaft *1 Extrusionsverhältnis *2 Bearbeitungstemperatur *3 relative Dichte *4 Zugfestigkeit *5 Streckung *6 thermische Behandlung
Wie aus Tabelle XII hervorgeht, soll das Extrusionsverhältnis 10 oder mehr sein und die Bearbeitungstemperatur ist in der Größenordnung von 450ºC.

Beispiel 7 (bildet keinen Teil der Erfindung).

Aluminiumlegierungspulver mit einem Durchmesser von 105 um oder weniger und Zusammensetzungen, die in Tabelle XIII angegeben sind, wurden unter Bedingungen einer Kühlrate von 102 bis 106 ºC/sek unter Verwendung eines Heliumgaszerstäubungsprozesses erzeugt.
Dann wurden die einzelnen Legierungspulver mit SiC-Whisker einer in Tabelle XIII angegebenen Faservolumenfraktion vermischt, um verschiedene Grünkörperbildungsmaterialien zu erzeugen.
Die einzelnen Grünkörperbildungsmaterialien wurden zur Erzeugung mehrerer Grünkörper unter einer Druckkraft von 4000 kg/cm² (3,92 × 106 MPa) unter Verwendung eines CIP-Prozesses verwendet.
Dann wurden die Grünkörper in einem Weichofen bei 450ºC angeordnet und für eine Stunde dort gehalten, um eine Entgasungsbehandlung zu bewirken, gefolgt durch eine Heißextrusion unter Bedingungen einer Erwärmungstemperatur von 450ºC und einem Extrusionsverhältnis von 14, um hierdurch Sinterkörper H&sub1; bis H&sub3;, h&sub1; und h&sub2; zu erzeugen. Tabelle XIII Sinterkörper Chemische Bestandteile (Gew.-%) SiC W.* Rest * SiC-Whisker
Die Teststücke wurden von den einzelnen Sinterkörpern H1 bis H&sub3;, h&sub1; und h&sub2; abgeschnitten und einem Zugtest ausgesetzt, um die in Tabelle XIV angegebenen Ergebnisse zu erlangen. Tabelle XIV Sinterkörper Zugfestigkeit Streckung (%) * Umgebungstemperatur
Aus dem Vergleich der Sinterkörper H&sub1; bis H&sub3; mit h&sub1; und h&sub2; ist ersichtlich, daß zwischen dem mit dem SiC-Whisker verstärkten Sinterkörpern kein großer Unterschied in der Zugfestigkeit bei Umgebungstemperatur vorliegt, selbst wenn die Zusammensetzungen deren Matrizes unterschiedlich sind. Bei einer erhöhten Temperatur von 300ºC ist jedoch die Festigkeit der Sinterkörper h&sub1; und h&sub2; merklich verringert, während die Sinterkörper H&sub1; bis H&sub2; eine weniger verringerte Festigkeit aufweisen. Dies liegt an dem Unterschied der Festigkeit der Matrizes bei der erhöhten Temperatur.
Weiter ist ersichtlich, daß bei den Sinterkörpern H&sub1; bis H&sub3; die Streckung mit erhöhter Temperatur ansteigt, die Charakteristik der Streckung bei erhöhter Temperatur von der Matrix abhängt und daß die Heißbearbeitbarkeit der Matrix gut ist. Im Gegensatz hierzu nimmt bei den Sinterkörpern h&sub1; und h&sub2; die Streckung mit ansteigender Temperatur ab, und die Matrix neigt durch die Erhitzung zum Verspröden.

Beispiel 8

Als Aluminiumlegierungspulver wird ein abgeschrecktes und verfestigtes Pulver mit einem Durchmesser von 25 um oder weniger verwendet, erzeugt durch einen Heliumgaszerstäubungs prozeß und mit einer Zusammensetzung von 8 Gew.-% Cr, 2 Gew.- % Zr, 3 Gew.-% Fe und einem Rest aus Al. Für das Aluminiumlegierungspulver ist es wünschenswert, daß der Maximaldurchmesser der Präzipitate und Kristallisate in dein Pulver 10 um oder weniger ist, um eine gute Zugfestigkeit und Streckung zu erreichen.
In einen Topf 4 der in Fig. 3 dargestellten Vibrationsmühle 1 wurden eingebracht das obige Aluminiumlegierungspulver und ein Whisker aus Siliciumcarbid mit einer Faservolumenfraktion (Vf) von 20 % und das keiner Öffnungs- oder Entkopplungsbehandlung und Screeningbehandlung unterworfen wurde, und sie wurden einem mechanischen Dispersionsprozeß ausgesetzt, um ein Kompositpulver zu erhalten. Die Bearbeitungsbedingungen sind 4,0 kg Stahlkugeln, 2,6 Liter Lösungsmittel (Hexan) und eine Rotationsrate von 49 UPM bei einer Frequenz von 1200/Min und einer Bearbeitungszeit von 100 Stunden.
Fig. 5A zeigt in einer Mikrophotographie (400-fach) eine Struktur des Kompositpulvers. In dem Kompositpulver ist zu sehen, daß der als schwarze Punkte wiedergegebene Whisker aus Siliciumcarbid mit einem verringerten Aspektverhältnis in der weißen Aluminiumlegierungsmatrix dispergiert ist.
Das Kompositpulver wurde einer trockenen Grünkörperbildung ausgesetzt, um einen Grünkörper mit einem Durchmesser von 80 mm und einer Länge von 70 mm zu erhalten. Die Formungsbedingungen waren ein primärer Formdruck von 200 kg/cm² und ein sekundärer Formdruck von 9,3 t/cm² (9,114 MPa).
Der Grünling wurde auf 500ºC erhitzt und dann in einem Behälter eines Extruders angeordnet, wo er einer Extrusion mit einem Extrusionsverhältnis von 13,2 ausgesetzt wurde, während er gleichzeitig einer Sinterung ausgesetzt war, um hierdurch einen stangenartigen Sinterkörper mit einem Durchmesser von 22 mm und einer Länge von 900 mm zu erhalten.
Fig. 5B zeigt in einer Mikrophotographie (400-fache Vergrößerung) eine Struktur des Sinterkörpers. In Fig. 5B kann man sehen, daß als schwarze Punkte dargestellt eine Anzahl großer und kleiner Whisker aus Siliciumcarbid gleichförmig in der grauen Aluminiumlegierungsmatrix dispergiert ist und kein Aggregat aus Siliciumcarbid-Whisker darin vorhanden ist.
Zum Vergleich wurden mit einem Mikroskop ein gemischtes Pulver untersucht, erhalten durch Mischen eines Aluminiumlegierungspulvers mit der gleichen Zusammensetzung wie oben beschrieben mit einem Siliciumcarbid-Whisker, der einer Öffnungs- oder Entkopplungsbehandlung und einer Screeningbehandlung ausgesetzt war und eine Faservolumenfraktion von 20 % in einem Gemisch aufweist, in einem Mischer und im Ergebnis stellte sich heraus, daß das graue Aluminiumlegierungspulver und das schwarze Siliciumcarbid-Whisker nicht gleichmäßig dispergiert waren. Es wurden Aggregate des Siliciumcarbid- Whiskers erzeugt.
Fig. 6 zeigt in einer Mikrophotographie (400-fach) eine Struktur eines stangenartigen Sinterkörpers, erzeugt durch einen Grünkörper und Extrusion unter den gleichen Bedingungen wie in dem oben beschriebenen Beispiel der erfindungsgemäßen Herstellung unter Verwendung des obigen gemischten Pulvers, worin der graue Anteil der Aluminiumlegierungsmatrix entspricht, und der kleinere schwarz-gepunktete Anteil dem Siliciumcarbid-Whisker entspricht. Aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß eine Aggregation von Siliciumcarbid-Whisker in Form einer Schicht erzeugt wird. Die größeren schwarzen Punkte sind Hohlräume.
Teststücke wurden jeweils von einem erfindungsgemäß hergestellten Sinterkörper J und einem nach dem herkömmlichen Verfahren hergestellten Sinterkörper K abgeschnitten und auf Zugfestigkeit (&epsi;B) und Streckung (&epsi;) bei Umgebungstemperatur und 300ºC getestet, um die in der Tabelle XV angegebenen Ergebnisse zu erzielen. In Tabelle XV entspricht ein Sinterkörper L einem unter Verwendung von Partikeln aus Siliciumcarbid erzeugen, wobei die Zusammensetzung der Aluminiumlegierungsmatrix und die Bedingungen einer Grünkörperbildung und Extrusion mit denen der vorliegenden Erfindung identisch sind. Es bestätigte sich, daß eine Aggregation von Siliciumcarbidpartikeln auch in diesem Sinterkörper L erzeugt wurde. Tabelle XV Sinterkörper Umgebungstemperatur Zugfestigkeit Streckung (%)
Aus der obigen Tabelle XV ist ersichtlich, daß im Vergleich mit den anderen Sinterkörpern K und L der erfindungsgemäß hergestellte Sinterkörper J eine hohe Zugfestigkeit und Streckung bei Uingebungstemperatur und 300ºC hat, und daher eine hohe Festigkeit aufweist. Dies kann man der gleichförmigen Verteilung des Siliciumcarbid-Whiskers relativ zu der Aluminiumlegierungsmatrix zuschreiben.
Es sollte herausgestellt werden, daß der oben beschriebene Schritt der Grünkörperbildung weggelassen werden kann, wenn ein Sinterkörper durch Anwendung eines Pulverdirektschmiede- oder Pulverdirektextrusionsverfahrens hergestellt wird.
Die Sinterkörper in den oben beschriebenen verschiedenen Beispielen sind bei verschiedenen Strukturteilen anwendbar und insbesondere am meisten geeignet für Strukturteile für Verbrennungsmotoren, z.B. Verbindungsstangen, Ventile, Kolbenbolzen etc..

Claims

1. Wärmebeständiges Aluminiumlegierungssintergut, umfassend 5 bis 12 Gew.-% Cr, 1,5 bis 10 Gew.-% Fe, Zr und gegebenenfalls wenigstens ein Element ausgewählt aus Co, Ni, Mn, V, Ce, Ti, Mo, La, Nb, Y und Hf, worin der Fe-Gehalt in einem Bereich von 1 bis 5 Gew. -% ist und der Zr-Gehalt in einem Bereich von 0,5 bis 3 Gew.-% ist und der Rest aus Al und Verunreinigungen.

2. Wärmebeständiges Aluminiumlegierungssintergut nach Anspruch 1, in dem der Maximaldurchmesser von Präzipitaten und Kristallisaten 10 um oder weniger ist.

3. Wärmebeständiges Aluminiumlegierungssintergut nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, in dem das Sintergut durch eine Alterungsbehandlung bei einer Temperatur von 350 bis 500ºC erzeugt ist.

4. Wärinebeständiges Aluminiumlegierungssintergut nach Anspruch 1, umfassend:

eine Matrix, hergestellt aus einer Aluminiumlegierung, die 5 bis 12 Gew.% Cr, 1,5 bis 10 Gew.-% Fe, Zr und gegebenenfalls wenigstens ein Element, ausgewählt aus Co, Ni, Mn, V, Ce, Ti, Mo, La, Nb, Y und Hf aufweist,

wobei der Fe-Gehalt in einem Bereich von 1 bis 5 Gew.- % ist und der Zr-Gehalt in einem Bereich von 0,5 bis 3 Gew.-% ist und der Rest aus Al und Verunreinigungen,

und

eine Verstärkungsfaser, die eine Kurzfaser mit einer Faservolumenfraktion in dem Bereich von 2 bis 30 % ist.

5. Wärmebeständiges Aluminiumlegierungssintergut nach Anspruch 4, in dem der Maximaldurchmesser von Präzipitaten und Kristallisaten in der Matrix 10 um oder weniger ist.

6. Wärmebeständiges Aluminiumlegierungssintergut nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, in dem das Sintergut durch eine Alterungsbehandlung bei einer Temperatur von 350 bis 500ºC erzeugt ist.

7. Wärmebeständiges Aluminiumlegierungssintergut nach einem der Ansprüche 4 bis 6, in dem die Aluminiumlegierungsmatrix ein Pulver mit einem Maximalpartikeldurchmesser von 105 um oder weniger ist.

8. Wärmebeständiges Aluminiumlegierungssintergut nach einem der Ansprüche 4 bis 7, in dem die Aluminiumlegierungsmatrix ein Pulver mit einem Partikelmaximaldurchmesser von 40 um oder weniger ist.

9. Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten wärmebeständigen Aluminiumlegierungssinterguts, umfassend eine Aluminiumlegierungsmatrix und Whisker aus Siliciumcarbid, die in der Matrix dispergiert sind, umfassend die Schritte:

Mischen eines Aluminiumlegierungspulvers mit Whiskern aus Siliciumcarbid bei gleichzeitiger Pulverisierung unter Verwendung eines mechanischen Dispersionsverfahrens, hierdurch Herstellen eines aus der Aluminiumlegierung und den Whiskern aus Siliciumcarbid bestehenden Kompositpulvers, wobei das Aluminiumlegierungspulver 5 bis 12 Gew.-% Cr, 1,5 bis 10 Gew.-% Fe, Zr und gegebenenfalls wenigstens ein Element ausgewählt aus Co, Ni, Mn, V, Ce, Ti, Mo, La, Nb, Y und Hf aufweist, wobei der Fe-Gehalt in einem Bereich von 1 bis 5 Gew.-% ist und der Zr-Gehalt in einem Bereich von 0,5 bis 3 Gew.-% ist, und der Rest aus Aluminium und Verunreinigungen, und

dann Aussetzen des Kompositpulvers einer Sinterbehandlung.

10. Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten wärmebeständigen Aluminiumlegierungssinterguts nach Anspruch 4, welches Verfahren umfaßt

Mischen eines Aluminiumlegierungspulvers, umfassend 5 bis 12 Gew.-% Cr, 1,5 bis 10 Gew.-% Fe, Zr und gegebenenfalls wenigstens ein Element ausgewählt aus Co, Ni, Mn, V, Ce, Ti, Mo, La, Nb, Y und Hf, wobei der Fe- Gehalt in einem Bereich von 1 bis 5 Gew.-% ist und der Zr-Gehalt in einem Bereich von 0,5 bis 3 Gew.-% ist, und der Rest aus Aluminium und Verunreinigungen, mit Verstärkungsfasern, die kurze Fasern mit einer Faservolumenfraktion in dem Bereich von 2 bis 30 % sind, Pulverisieren des sich ergebenden Gemischs durch einen mechanischen Dispersionsprozeß, um hierdurch ein Kompositpulver zu bilden; und

Aussetzen des Kompositpulvers einer Sinterung.

11. Verfahren zur Herstellung eines wärmebeständigen Aluminiumlegierungssinterguts nach Anspruch 1, welches Verfahren umfaßt: Aussetzen eines Aluminiumlegierungspulvers, umfassend 5 bis 12 Gew.-% Cr, 1,5 bis 10 Gew.-% Fe, Zr und gegebenenfalls wenigstens ein Element ausgewählt aus Co, Ni, Mn, V, Ce, Ti, Mo, La, Nb, Y und Hf, wobei der Fe-Gehalt in einem Bereich von 1 bis 5 Gew.-% ist und der Zr-Gehalt in einem Bereich von 0,5 bis 3 Gew.-% ist und der Rest aus Al und Verunreinigungen, einer Sinterung.